12月10日，日军见守城的中国军队拒绝投降，随即调集重兵向雨花台、通济门、光华门、紫金山第3峰等阵地发起全面进攻，战况较9日更为激烈。特别是南京城东南方面，因复廓阵地已基本丧失，日军直接进攻城垣，所以形势尤为严峻。卫戍司令部急令第83军的第156师增援光华门、通济门城垣的守备，并于城内各要点赶筑准备巷战的预备工事，同时将第66军由大水关、燕子矶调入城内，部署于中山门及玄武门内构筑工事，准备巷战。

刚刚由镇江撤入南京城内的第103师及第112师由教导总队总队长桂永清指挥，负责中山门附近城垣及紫金山阵地的守备。当夜，第156师选派小分队坠城而下，将潜伏城门洞中的少数日军全部歼灭。雨花台方面，日军2个师团主力和步、炮、坦克及航空兵协同攻击，将国军第88师右翼第一线阵地全部摧毁，残部只能退守第二线阵地。

当晚，日军第18师团占领了芜湖，11日，日军第16师团猛攻紫金山南北的中国军队阵地。紫金山及其以南地区，教导总队坚决抗击。激战终日，日军毫无进展，惟其右翼部队攻占了第2军团防守的杨坊山、银孔山阵地，进至尧化门附近。日“上海派遣军”为使其第16师团进攻容易及适时切断守军的东退道路，又从正在镇江等船渡江的第13师团中调山田支队，从第16师团右翼加入战斗，向乌龙山、幕府山炮台进攻。

日军第10军的第114师团及第6师团主力继续攻击雨花台。第88师的第二线阵地又被摧毁，守军被迫据守核心阵地。日军第114师团右翼部队开始攻击中华门，城门被炮火击毁。少数日军一度突入城内，但被第88师据守城垣的部队歼灭。日军第6师团左翼部队之一部沿长江东岸北进，在上新河击退宪兵教导2团的1个营，占领了水西门外的棉花堤阵地。日军国崎支队在当涂北慈湖附近渡过长江，沿西岸北进，向浦口运动。占领芜湖的日军第18师团因转用于杭州方面，不再参加进攻南京的作战。

12月12日，从拂晓开始，日军的飞机大炮密集向各城门集中轰炸，城墙四周房屋倒塌，城墙洞开。战至中午12点，雨花台被日军占领，紫金山第二峰沦陷，中华门和中山门相继被日军突破。12月12日，唐生智下达突围、撤退命令，中国军队的抵抗就此瓦解。是日，日军第六师团先头部队长谷川部队在南京中华门外准备总攻击的一刻。

日军用5个师团的兵力轮番对南京复廓阵地及城垣发动猛攻，中午前后，在日军猛烈炮火轰击下，日军攻破中华门，防守此处的第88师遂即撤走。至此，南京失陷已成定局，城中秩序开始陷于混乱。南京守军已开始呈动摇态势。国军撤离南京的命令，还只有各守城部队的高层知晓，高层以下各级军官和守城士兵还都被蒙在鼓里，各部还都陷于和日军苦战之中。

夜色终于来临，被战火弥漫了一天的南京，入夜之后，略现安静的夜空中还不时有曳光弹划过天空，还有冷枪冷炮的声响。大街上人烟稀少，但还是有一些青壮平民不顾危险与寒冷，聚集在街巷拐弯处的梧桐树下，不知是想逃跑，还是胆大到敢在炮弹底下砸门闯屋，冀图能捡个便宜这一切都和正做准备的卓飞没有关系，汉森亲自操刀，按照卓飞的意思用推子给卓飞理了发。卓飞让汉森用推子给自己理了个前世里流行的青皮头，摸着近似于光头的头顶，卓飞仿佛回到了前世的训练营一样，这种熟悉的感觉令卓飞很是满意。“老板，你真的决定了只带石头跟你一起去？我是说，赫夫曼他们的伸手也不错。”汉森用毛巾帮着卓飞清理掉脖颈上的碎头发，并小声的建言道。

卓飞只是一笑，起身站在窗边，看着窗外，卓飞心里充满了苦涩。虽然自己提前做了那么多的准备，还冒着被军统发现的危险在城里散发大量传单，可目前这南京城里至少还有大概40多万人没有离开。一想到这里，卓飞便不由得苦笑连连，自己当初只是计算了南京城里的居民，却全然忘记了从周边逃来城里的那些难民。这些天从下关码头过江的百姓的确不少，可跟随溃军逃进城里来的难民却也不少，看来自己一个人的力量还是很有限啊。

卓飞不禁甩了甩头，结果汉森递来的酒杯喝了一口，酒水下肚，卓飞顿感胸中豪气激荡。南京，我和你在一起。小日本，我在这，我在这等着你们。再一口把杯中的酒喝干，卓飞回身看向欲言又止的汉森笑道，“汉森先生，不是我不信你刚才那些话，可我没有权力要赫夫曼他们冒着生命危险跟我去和日军作战。你们留在这里，只要保护好安全区，就是在帮我。”